선생님은 인공지능 수업을 구상하시면서 어떤 고민을 하시나요?
저는 주로 이런 고민을 하게 됩니다.
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파이썬으로 텍스트 코딩을 할까? 오렌지3처럼 GUI를 지원해 주는 툴을 사용할까?
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캐글에서 데이터를 탐색해 보고 수집하면 좋지만, 정답 코드도 같이 보게 되는 게 단점인걸?
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공공데이터 포털은 엑셀 데이터가 많네. 빈 데이터도 많고 형식도 너무 달라서 다운 받아 바로 사용하기 힘들겠는데?
사실 학생들의 수준에 따라 수업을 구성하는 방식도 달라질 수밖에 없겠죠? 어떤 방식이든 학생들에게 가르쳐야 하는 “학습 목표”에 도달할 수 있다면 모두 최선의 선택이 될 것입니다.
이번 글에서 저는 선생님들이 수업을 구상하실 때 ‘프로젝트’도 하나의 선택지가 되었으면 하는 마음에서 프로젝트 진행 과정에 대해 말씀드리겠습니다.
인공지능 프로젝트 수행평가 결과물
먼저, 인공지능 수업 프로젝트 사례와 결과물을 보여드릴게요.
다음은 2024년 과학의 날 행사 때 “캐글로 하는 인공지능 프로젝트 수업”의 주제로 사례 발표를 한 내용의 일부입니다.
인공지능 프로젝트 수행평가 진행 과정
프로젝트 순서
계획서 작성 - 계획서 발표 - 프로젝트 진행 - 프로젝트 보고서 제출 및 결과 발표
진행 과정
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진행 기간
수행평가는 발표를 포함해서 한 달 하고도 보름 정도의 시간이 걸렸습니다.
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진행 절차
프로젝트 완성의 기준은 ‘데이터-모델학습-모델 평가-결과 분석’까지로 잡았습니다. 1인 1작품으로 진행했고, 학생 전원이 계획서 발표와 결과 발표를 하였습니다. 계획서 발표는 공유의 목적도 있지만, 기간 안에 프로젝트를 완성할 수 있을지 보기 위함이었습니다.
계획서 발표 과정에서는 다음과 같이 지도했습니다. 터무니없이 어려운 내용을 하겠다는 학생에게는 너무 방대하다고 의견을 주었고, 어려운 내용을 하다가 결과 분석까지 하지 못하면 안 된다고 의견을 주었습니다. 그러다 보니 계획서 발표와 결과 발표에는 3시간의 시간이 필요했습니다. 학급 인원과 모둠의 인원에 따라 이 시간은 상황에 따라 달라질 것입니다.
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프로젝트 수행 방법
파이썬 텍스트 프로그래밍으로 진행하였고, 데이터 수집 방법으로는 공공 데이터 포털, 캐글을 소개해 주었습니다. 이 외에도 다양한 사이트에서 데이터를 수집해도 된다고 허용해 주었습니다.
캐글이 데이터가 정리되어 있어서 매력적임에도 불구하고 정답(?), 오픈 소스도 같이 구할 수 있다는 점에서 꺼려지는 부분은 분명 있습니다. 아무래도 평가를 해야 하다 보니, 학생이 “스스로” 프로젝트를 수행하는 것을 어디까지로 보아야 할지 고민이 되었습니다.
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평가 기준 설정
저는 검색만 하면 각종 블로그와 카페에서 소스를 쉽게 구할 수 있고 접근성 좋은 git의 저장소를 활용할 수 있으며, 심지어 ChatGPT가 코드를 생성해 주는 이 시대에 ‘모든 접근을 꽁꽁 막아두고 백지 상태에서부터 프로젝트를 진행하는 것만이 정답은 아니다’라고 생각했습니다.
“거인의 어깨에 올라타라.”라는 말처럼, 기존 오픈 소스를 활용해도 되지만, 자신의 아이디어가 들어간 지점이 반드시 있어야 한다라고 평가의 기준을 공지했습니다.
출처도 모두 적도록 하였고요. 계획서 발표와 결과 발표를 친구들 앞에서 해야 하고, 또 누구나 해당 내용을 검색해 볼 수 있는 상황에서 오픈 소스를 자신이 만든 것으로 속이기는 쉽지 않습니다.
프로젝트 수행평가 공지 양식
제가 실제로 학생들에게 안내한 내용을 공유 드립니다.
후기
처음엔 학생들이 자신의 아이디어를 넣을 수 있을까 걱정했던 것도 사실입니다.
하지만 프로젝트를 수행하는 과정을 지켜보니, 학생들은 문제 해결 능력과 창의력을 발휘해 매우 훌륭한 작품을 만들어냈습니다. 제가 가르친 학생들은 데이터를 합치거나, 인공지능 모델을 바꾸거나, 변형하기도 했고, 타겟을 바꾸었으며 모델의 평가 방법을 달리 하기도 하면서 자신만의 독창성을 가미해 나갔습니다. 이렇게 본인의 아이디어를 구체화하고, 이를 실현하는 과정에서 학생들은 많은 것을 배웠습니다.
인공지능은 다양한 분야와 상황에서 사용할 수 있는 매력적인 도구가 되었습니다. 이런 때, 우리가 학생들에게 가르쳐야 할 ‘역량’은 무엇일까요? 명령어나 메뉴 사용법 익히기 등 유용한 도구를 활용할 수 있는 방법을 알도록 하는 것도 물론 필요합니다.
그러나 인공지능 수업은 여기에서 더 나아가 ‘문제 해결력’을 길러주는 데 목적이 있지 않을까요? 궁극적으로 우리 학생들이 앞으로 살아가면서 직면할 다양한 상황에서 인공지능을 사용하여 문제를 해결하는 방법을 배울 수 있도록 지도하는 것이 중요하다는 생각이 듭니다.
이를 위해서는 인공지능으로 얻고자 하는 것이 무엇인지 그 목적을 분명히 하고, 그에 필요한 데이터를 모을 줄 알며, 많은 이론 중에서 적절한 것을 선택하여 적용하고, 인공지능 모델 결과를 보고 성능과 적합성을 평가할 수 있도록 하는 힘을 종합적으로 길러 주어야 할 것입니다.
학생들이 이런 과정을 모두 경험해 볼 수 있는 ‘인공지능 프로젝트’, 어떠신가요? 